第7 章 內(nèi)存管理
歡迎進入內(nèi)存這片雷區(qū)。偉大的Bill Gates 曾經(jīng)失言：
640K ought to be enough for everybody
— Bill Gates 1981
程序員們經(jīng)常編寫內(nèi)存管理程序，往往提心吊膽。如果不想觸雷，唯一的解決辦法
就是發(fā)現(xiàn)所有潛伏的地雷并且排除它們，躲是躲不了的。本章的內(nèi)容比一般教科書的要
深入得多，讀者需細(xì)心閱讀，做到真正地通曉內(nèi)存管理。
7.1 內(nèi)存分配方式
內(nèi)存分配方式有三種：
（1） 從靜態(tài)存儲區(qū)域分配。內(nèi)存在程序編譯的時候就已經(jīng)分配好，這塊內(nèi)存在程序的
整個運行期間都存在。例如全局變量，static 變量。
（2） 在棧上創(chuàng)建。在執(zhí)行函數(shù)時，函數(shù)內(nèi)局部變量的存儲單元都可以在棧上創(chuàng)建，函
數(shù)執(zhí)行結(jié)束時這些存儲單元自動被釋放。棧內(nèi)存分配運算內(nèi)置于處理器的指令集
中，效率很高，但是分配的內(nèi)存容量有限。
（3） 從堆上分配，亦稱動態(tài)內(nèi)存分配。程序在運行的時候用malloc 或new 申請任意多
少的內(nèi)存，程序員自己負(fù)責(zé)在何時用free 或delete 釋放內(nèi)存。動態(tài)內(nèi)存的生存期
由我們決定，使用非常靈活，但問題也最多。
7.2 常見的內(nèi)存錯誤及其對策
發(fā)生內(nèi)存錯誤是件非常麻煩的事情。編譯器不能自動發(fā)現(xiàn)這些錯誤，通常是在程序
運行時才能捕捉到。而這些錯誤大多沒有明顯的癥狀，時隱時現(xiàn)，增加了改錯的難度。
有時用戶怒氣沖沖地把你找來，程序卻沒有發(fā)生任何問題，你一走，錯誤又發(fā)作了。
常見的內(nèi)存錯誤及其對策如下：
.. 內(nèi)存分配未成功，卻使用了它。
編程新手常犯這種錯誤，因為他們沒有意識到內(nèi)存分配會不成功。常用解決辦法是，
在使用內(nèi)存之前檢查指針是否為NULL。如果指針p 是函數(shù)的參數(shù)，那么在函數(shù)的入口
處用assert(p!=NULL)進行檢查。如果是用malloc 或new 來申請內(nèi)存，應(yīng)該用if(p==NULL)
或if(p!=NULL)進行防錯處理。
.. 內(nèi)存分配雖然成功，但是尚未初始化就引用它。
犯這種錯誤主要有兩個起因：一是沒有初始化的觀念；二是誤以為內(nèi)存的缺省初值
全為零，導(dǎo)致引用初值錯誤（例如數(shù)組）。
內(nèi)存的缺省初值究竟是什么并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，盡管有些時候為零值，我們寧可信
高質(zhì)量C++/C 編程指南，v 1.0
2001 Page 45 of 101
其無不可信其有。所以無論用何種方式創(chuàng)建數(shù)組，都別忘了賦初值，即便是賦零值也不
可省略，不要嫌麻煩。
.. 內(nèi)存分配成功并且已經(jīng)初始化，但操作越過了內(nèi)存的邊界。
例如在使用數(shù)組時經(jīng)常發(fā)生下標(biāo)“多1”或者“少1”的操作。特別是在for 循環(huán)語
句中，循環(huán)次數(shù)很容易搞錯，導(dǎo)致數(shù)組操作越界。
.. 忘記了釋放內(nèi)存，造成內(nèi)存泄露。
含有這種錯誤的函數(shù)每被調(diào)用一次就丟失一塊內(nèi)存。剛開始時系統(tǒng)的內(nèi)存充足，你
看不到錯誤。終有一次程序突然死掉，系統(tǒng)出現(xiàn)提示：內(nèi)存耗盡。
動態(tài)內(nèi)存的申請與釋放必須配對，程序中malloc 與free 的使用次數(shù)一定要相同，否
則肯定有錯誤（new/delete 同理）。
.. 釋放了內(nèi)存卻繼續(xù)使用它。
有三種情況：
（1）程序中的對象調(diào)用關(guān)系過于復(fù)雜，實在難以搞清楚某個對象究竟是否已經(jīng)釋放了內(nèi)
存，此時應(yīng)該重新設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從根本上解決對象管理的混亂局面。
（2）函數(shù)的return 語句寫錯了，注意不要返回指向“棧內(nèi)存”的“指針”或者“引用”，
因為該內(nèi)存在函數(shù)體結(jié)束時被自動銷毀。
（3）使用free 或delete 釋放了內(nèi)存后，沒有將指針設(shè)置為NULL。導(dǎo)致產(chǎn)生“野指針”。
.. 【規(guī)則7-2-1】用malloc 或new 申請內(nèi)存之后，應(yīng)該立即檢查指針值是否為NULL。
防止使用指針值為NULL 的內(nèi)存。
.. 【規(guī)則7-2-2】不要忘記為數(shù)組和動態(tài)內(nèi)存賦初值。防止將未被初始化的內(nèi)存作為右
值使用。
.. 【規(guī)則7-2-3】避免數(shù)組或指針的下標(biāo)越界，特別要當(dāng)心發(fā)生“多1”或者“少1”
操作。
.. 【規(guī)則7-2-4】動態(tài)內(nèi)存的申請與釋放必須配對，防止內(nèi)存泄漏。
.. 【規(guī)則7-2-5】用free 或delete 釋放了內(nèi)存之后，立即將指針設(shè)置為NULL，防止產(chǎn)
生“野指針”。
7.3 指針與數(shù)組的對比
C++/C 程序中，指針和數(shù)組在不少地方可以相互替換著用，讓人產(chǎn)生一種錯覺，以
為兩者是等價的。
數(shù)組要么在靜態(tài)存儲區(qū)被創(chuàng)建（如全局?jǐn)?shù)組），要么在棧上被創(chuàng)建。數(shù)組名對應(yīng)著（而
不是指向）一塊內(nèi)存，其地址與容量在生命期內(nèi)保持不變，只有數(shù)組的內(nèi)容可以改變。
指針可以隨時指向任意類型的內(nèi)存塊，它的特征是“可變”，所以我們常用指針來操
作動態(tài)內(nèi)存。指針遠(yuǎn)比數(shù)組靈活，但也更危險。
高質(zhì)量C++/C 編程指南，v 1.0
2001 Page 46 of 101
下面以字符串為例比較指針與數(shù)組的特性。
7.3.1 修改內(nèi)容
示例7-3-1 中，字符數(shù)組a 的容量是6 個字符，其內(nèi)容為hello\0。a 的內(nèi)容可以改變，
如a[0]= ‘X’。指針p 指向常量字符串“world”（位于靜態(tài)存儲區(qū)，內(nèi)容為world\0），常
量字符串的內(nèi)容是不可以被修改的。從語法上看，編譯器并不覺得語句p[0]= ‘X’有什么
不妥，但是該語句企圖修改常量字符串的內(nèi)容而導(dǎo)致運行錯誤。
char a[] = “hello”;
a[0] = ‘X’;
cout << a << endl;
char *p = “world”; // 注意p 指向常量字符串
p[0] = ‘X’; // 編譯器不能發(fā)現(xiàn)該錯誤
cout << p << endl;
示例7-3-1 修改數(shù)組和指針的內(nèi)容
7.3.2 內(nèi)容復(fù)制與比較
不能對數(shù)組名進行直接復(fù)制與比較。示例7-3-2 中，若想把數(shù)組a 的內(nèi)容復(fù)制給數(shù)
組b，不能用語句 b = a ，否則將產(chǎn)生編譯錯誤。應(yīng)該用標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)strcpy 進行復(fù)制。
同理，比較b 和a 的內(nèi)容是否相同，不能用if(b==a) 來判斷，應(yīng)該用標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)strcmp
進行比較。
語句p = a 并不能把a 的內(nèi)容復(fù)制指針p，而是把a 的地址賦給了p。要想復(fù)制a
的內(nèi)容，可以先用庫函數(shù)malloc 為p 申請一塊容量為strlen(a)+1 個字符的內(nèi)存，再用
strcpy 進行字符串復(fù)制。同理，語句if(p==a) 比較的不是內(nèi)容而是地址，應(yīng)該用庫函
數(shù)strcmp 來比較。
// 數(shù)組…
char a[] = "hello";
char b[10];
strcpy(b, a); // 不能用 b = a;
if(strcmp(b, a) == 0) // 不能用 if (b == a)
…
// 指針…
int len = strlen(a);
char *p = (char *)malloc(sizeof(char)*(len+1));
strcpy(p,a); // 不要用 p = a;
if(strcmp(p, a) == 0) // 不要用 if (p == a)
…
示例7-3-2 數(shù)組和指針的內(nèi)容復(fù)制與比較
高質(zhì)量C++/C 編程指南，v 1.0
2001 Page 47 of 101
7.3.3 計算內(nèi)存容量
用運算符sizeof 可以計算出數(shù)組的容量（字節(jié)數(shù)）。示例7-3-3（a）中，sizeof(a)
的值是12（注意別忘了’\0’）。指針p 指向a，但是sizeof(p)的值卻是4。這是因為
sizeof(p)得到的是一個指針變量的字節(jié)數(shù)，相當(dāng)于sizeof(char*)，而不是p 所指的內(nèi)
存容量。C++/C 語言沒有辦法知道指針?biāo)傅膬?nèi)存容量，除非在申請內(nèi)存時記住它。
注意當(dāng)數(shù)組作為函數(shù)的參數(shù)進行傳遞時，該數(shù)組自動退化為同類型的指針。示例
7-3-3（b）中，不論數(shù)組a 的容量是多少，sizeof(a)始終等于sizeof(char *)。
char a[] = "hello world";
char *p = a;
cout<< sizeof(a) << endl; // 12 字節(jié)
cout<< sizeof(p) << endl; // 4 字節(jié)
示例7-3-3（a） 計算數(shù)組和指針的內(nèi)存容量
void Func(char a[100])
{
cout<< sizeof(a) << endl; // 4 字節(jié)而不是100 字節(jié)
}
示例7-3-3（b） 數(shù)組退化為指針
7.4 指針參數(shù)是如何傳遞內(nèi)存的？
如果函數(shù)的參數(shù)是一個指針，不要指望用該指針去申請動態(tài)內(nèi)存。示例7-4-1 中，
Test 函數(shù)的語句GetMemory(str, 200)并沒有使str 獲得期望的內(nèi)存，str 依舊是NULL，
為什么？
void GetMemory(char *p, int num)
{
p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
}
void Test(void)
{
char *str = NULL;
GetMemory(str, 100); // str 仍然為 NULL
strcpy(str, "hello"); // 運行錯誤
}
示例7-4-1 試圖用指針參數(shù)申請動態(tài)內(nèi)存
高質(zhì)量C++/C 編程指南，v 1.0
2001 Page 48 of 101
毛病出在函數(shù)GetMemory 中。編譯器總是要為函數(shù)的每個參數(shù)制作臨時副本，指針
參數(shù)p 的副本是 _p，編譯器使 _p = p。如果函數(shù)體內(nèi)的程序修改了_p 的內(nèi)容，就導(dǎo)致
參數(shù)p 的內(nèi)容作相應(yīng)的修改。這就是指針可以用作輸出參數(shù)的原因。在本例中，_p 申請
了新的內(nèi)存，只是把_p 所指的內(nèi)存地址改變了，但是p 絲毫未變。所以函數(shù)GetMemory
并不能輸出任何東西。事實上，每執(zhí)行一次GetMemory 就會泄露一塊內(nèi)存，因為沒有用
free 釋放內(nèi)存。
如果非得要用指針參數(shù)去申請內(nèi)存，那么應(yīng)該改用“指向指針的指針”，見示例7-4-2。
void GetMemory2(char **p, int num)
{
*p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
}
void Test2(void)
{
char *str = NULL;
GetMemory2(&str, 100); // 注意參數(shù)是 &str，而不是str
strcpy(str, "hello");
cout<< str << endl;
free(str);
}
示例7-4-2 用指向指針的指針申請動態(tài)內(nèi)存
由于“指向指針的指針”這個概念不容易理解，我們可以用函數(shù)返回值來傳遞動態(tài)
內(nèi)存。這種方法更加簡單，見示例7-4-3。
char *GetMemory3(int num)
{
char *p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
return p;
}
void Test3(void)
{
char *str = NULL;
str = GetMemory3(100);
strcpy(str, "hello");
cout<< str << endl;
free(str);
}
示例7-4-3 用函數(shù)返回值來傳遞動態(tài)內(nèi)存
高質(zhì)量C++/C 編程指南，v 1.0
2001 Page 49 of 101
用函數(shù)返回值來傳遞動態(tài)內(nèi)存這種方法雖然好用，但是常常有人把return 語句用錯
了。這里強調(diào)不要用return 語句返回指向“棧內(nèi)存”的指針，因為該內(nèi)存在函數(shù)結(jié)束時
自動消亡，見示例7-4-4。
char *GetString(void)
{
char p[] = "hello world";
return p; // 編譯器將提出警告
}
void Test4(void)
{
char *str = NULL;
str = GetString(); // str 的內(nèi)容是垃圾
cout<< str << endl;
}
示例7-4-4 return 語句返回指向“棧內(nèi)存”的指針
用調(diào)試器逐步跟蹤Test4，發(fā)現(xiàn)執(zhí)行str = GetString 語句后str 不再是NULL 指針，
但是str 的內(nèi)容不是“hello world”而是垃圾。
如果把示例7-4-4 改寫成示例7-4-5，會怎么樣？
char *GetString2(void)
{
char *p = "hello world";
return p;
}
void Test5(void)
{
char *str = NULL;
str = GetString2();
cout<< str << endl;
}
示例7-4-5 return 語句返回常量字符串
函數(shù)Test5 運行雖然不會出錯，但是函數(shù)GetString2 的設(shè)計概念卻是錯誤的。因為
GetString2 內(nèi)的“hello world”是常量字符串，位于靜態(tài)存儲區(qū)，它在程序生命期內(nèi)
恒定不變。無論什么時候調(diào)用GetString2，它返回的始終是同一個“只讀”的內(nèi)存塊。
高質(zhì)量C++/C 編程指南，v 1.0
2001 Page 50 of 101
7.5 free 和delete 把指針怎么啦？
別看free 和delete 的名字惡狠狠的（尤其是delete），它們只是把指針?biāo)傅膬?nèi)存給
釋放掉，但并沒有把指針本身干掉。
用調(diào)試器跟蹤示例7-5，發(fā)現(xiàn)指針p 被free 以后其地址仍然不變（非NULL），只是
該地址對應(yīng)的內(nèi)存是垃圾，p 成了“野指針”。如果此時不把p 設(shè)置為NULL，會讓人誤
以為p 是個合法的指針。
如果程序比較長，我們有時記不住p 所指的內(nèi)存是否已經(jīng)被釋放，在繼續(xù)使用p 之
前，通常會用語句if (p != NULL)進行防錯處理。很遺憾，此時if 語句起不到防錯作用，
因為即便p 不是NULL 指針，它也不指向合法的內(nèi)存塊。
char *p = (char *) malloc(100);
strcpy(p, “hello”);
free(p); // p 所指的內(nèi)存被釋放，但是p 所指的地址仍然不變
…
if(p != NULL) // 沒有起到防錯作用
{
strcpy(p, “world”); // 出錯
}
示例7-5 p 成為野指針
7.6 動態(tài)內(nèi)存會被自動釋放嗎？
函數(shù)體內(nèi)的局部變量在函數(shù)結(jié)束時自動消亡。很多人誤以為示例7-6 是正確的。理
由是p 是局部的指針變量，它消亡的時候會讓它所指的動態(tài)內(nèi)存一起完蛋。這是錯覺！
void Func(void)
{
char *p = (char *) malloc(100); // 動態(tài)內(nèi)存會自動釋放嗎？
}
示例7-6 試圖讓動態(tài)內(nèi)存自動釋放
我們發(fā)現(xiàn)指針有一些“似是而非”的特征：
（1）指針消亡了，并不表示它所指的內(nèi)存會被自動釋放。
（2）內(nèi)存被釋放了，并不表示指針會消亡或者成了NULL 指針。
這表明釋放內(nèi)存并不是一件可以草率對待的事。也許有人不服氣，一定要找出可以
草率行事的理由：
如果程序終止了運行，一切指針都會消亡，動態(tài)內(nèi)存會被操作系統(tǒng)回收。既然如此，
高質(zhì)量C++/C 編程指南，v 1.0
2001 Page 51 of 101
在程序臨終前，就可以不必釋放內(nèi)存、不必將指針設(shè)置為NULL 了。終于可以偷懶而不會
發(fā)生錯誤了吧？
想得美。如果別人把那段程序取出來用到其它地方怎么辦？
7.7 杜絕“野指針”
“野指針”不是NULL 指針，是指向“垃圾”內(nèi)存的指針。人們一般不會錯用NULL
指針，因為用if 語句很容易判斷。但是“野指針”是很危險的，if 語句對它不起作用。
“野指針”的成因主要有兩種：
（1）指針變量沒有被初始化。任何指針變量剛被創(chuàng)建時不會自動成為NULL 指針，它
的缺省值是隨機的，它會亂指一氣。所以，指針變量在創(chuàng)建的同時應(yīng)當(dāng)被初始化，要么
將指針設(shè)置為NULL，要么讓它指向合法的內(nèi)存。例如
char *p = NULL;
char *str = (char *) malloc(100);
（2）指針p 被free 或者delete 之后，沒有置為NULL，讓人誤以為p 是個合法的指針。
參見7.5 節(jié)。
（3）指針操作超越了變量的作用范圍。這種情況讓人防不勝防，示例程序如下：
class A
{
public:
void Func(void){ cout << “Func of class A” << endl; }
};
void Test(void)
{
A *p;
{
A a;
p = &a; // 注意 a 的生命期
}
p->Func(); // p 是“野指針”
}
函數(shù)Test 在執(zhí)行語句p->Func()時，對象a 已經(jīng)消失，而p 是指向a 的，所以p 就
成了“野指針”。但奇怪的是我運行這個程序時居然沒有出錯，這可能與編譯器有關(guān)。
高質(zhì)量C++/C 編程指南，v 1.0
2001 Page 52 of 101
7.8 有了malloc/free 為什么還要new/delete ？
malloc 與free 是C++/C 語言的標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)，new/delete 是C++的運算符。它們都可
用于申請動態(tài)內(nèi)存和釋放內(nèi)存。
對于非內(nèi)部數(shù)據(jù)類型的對象而言，光用maloc/free 無法滿足動態(tài)對象的要求。對象
在創(chuàng)建的同時要自動執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)， 對象在消亡之前要自動執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)。由于
malloc/free 是庫函數(shù)而不是運算符，不在編譯器控制權(quán)限之內(nèi)，不能夠把執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)
和析構(gòu)函數(shù)的任務(wù)強加于malloc/free。
因此C++語言需要一個能完成動態(tài)內(nèi)存分配和初始化工作的運算符new，以及一個
能完成清理與釋放內(nèi)存工作的運算符delete。注意new/delete 不是庫函數(shù)。
我們先看一看malloc/free 和new/delete 如何實現(xiàn)對象的動態(tài)內(nèi)存管理，見示例7-8。
class Obj
{
public :
Obj(void){ cout << “Initialization” << endl; }
~Obj(void){ cout << “Destroy” << endl; }
void Initialize(void){ cout << “Initialization” << endl; }
void Destroy(void){ cout << “Destroy” << endl; }
};
void UseMallocFree(void)
{
Obj *a = (obj *)malloc(sizeof(obj)); // 申請動態(tài)內(nèi)存
a->Initialize(); // 初始化
//…
a->Destroy(); // 清除工作
free(a); // 釋放內(nèi)存
}
void UseNewDelete(void)
{
Obj *a = new Obj; // 申請動態(tài)內(nèi)存并且初始化
//…
delete a; // 清除并且釋放內(nèi)存
}
示例7-8 用malloc/free 和new/delete 如何實現(xiàn)對象的動態(tài)內(nèi)存管理
類Obj 的函數(shù)Initialize 模擬了構(gòu)造函數(shù)的功能，函數(shù)Destroy 模擬了析構(gòu)函數(shù)的功
能。函數(shù)UseMallocFree 中，由于malloc/free 不能執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)，必須調(diào)用
成員函數(shù)Initialize 和Destroy 來完成初始化與清除工作。函數(shù)UseNewDelete 則簡單得多。
高質(zhì)量C++/C 編程指南，v 1.0
2001 Page 53 of 101
所以我們不要企圖用malloc/free 來完成動態(tài)對象的內(nèi)存管理，應(yīng)該用new/delete。
由于內(nèi)部數(shù)據(jù)類型的“對象”沒有構(gòu)造與析構(gòu)的過程，對它們而言malloc/free 和new/delete
是等價的。
既然new/delete 的功能完全覆蓋了malloc/free，為什么C++不把malloc/free 淘
汰出局呢？這是因為C++程序經(jīng)常要調(diào)用C 函數(shù)，而C 程序只能用malloc/free 管理動
態(tài)內(nèi)存。
如果用free 釋放“new 創(chuàng)建的動態(tài)對象”，那么該對象因無法執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)而可能
導(dǎo)致程序出錯。如果用delete 釋放“malloc 申請的動態(tài)內(nèi)存”，理論上講程序不會出錯，
但是該程序的可讀性很差。所以new/delete 必須配對使用，malloc/free 也一樣。
7.9 內(nèi)存耗盡怎么辦？
如果在申請動態(tài)內(nèi)存時找不到足夠大的內(nèi)存塊，malloc 和new 將返回NULL 指針，
宣告內(nèi)存申請失敗。通常有三種方式處理“內(nèi)存耗盡”問題。
（1）判斷指針是否為NULL，如果是則馬上用return 語句終止本函數(shù)。例如：
void Func(void)
{
A *a = new A;
if(a == NULL)
{
return;
}
…
}
（2）判斷指針是否為NULL，如果是則馬上用exit(1)終止整個程序的運行。例如：
void Func(void)
{
A *a = new A;
if(a == NULL)
{
cout << “Memory Exhausted” << endl;
exit(1);
}
…
}
（3）為new 和malloc 設(shè)置異常處理函數(shù)。例如Visual C++可以用_set_new_hander 函數(shù)
為new 設(shè)置用戶自己定義的異常處理函數(shù)，也可以讓malloc 享用與new 相同的異常處
高質(zhì)量C++/C 編程指南，v 1.0
2001 Page 54 of 101
理函數(shù)。詳細(xì)內(nèi)容請參考C++使用手冊。
上述（1）（2）方式使用最普遍。如果一個函數(shù)內(nèi)有多處需要申請動態(tài)內(nèi)存，那么方
式（1）就顯得力不從心（釋放內(nèi)存很麻煩），應(yīng)該用方式（2）來處理。
很多人不忍心用exit(1)，問：“不編寫出錯處理程序，讓操作系統(tǒng)自己解決行不行？”
不行。如果發(fā)生“內(nèi)存耗盡”這樣的事情，一般說來應(yīng)用程序已經(jīng)無藥可救。如果
不用exit(1) 把壞程序殺死，它可能會害死操作系統(tǒng)。道理如同：如果不把歹徒擊斃，歹
徒在老死之前會犯下更多的罪。
有一個很重要的現(xiàn)象要告訴大家。對于32 位以上的應(yīng)用程序而言，無論怎樣使用
malloc 與new，幾乎不可能導(dǎo)致“內(nèi)存耗盡”。我在Windows 98 下用Visual C++編寫了
測試程序，見示例7-9。這個程序會無休止地運行下去，根本不會終止。因為32 位操作
系統(tǒng)支持“虛存”，內(nèi)存用完了，自動用硬盤空間頂替。我只聽到硬盤嘎吱嘎吱地響，
Window 98 已經(jīng)累得對鍵盤、鼠標(biāo)毫無反應(yīng)。
我可以得出這么一個結(jié)論：對于32 位以上的應(yīng)用程序，“內(nèi)存耗盡”錯誤處理程序
毫無用處。這下可把Unix 和Windows 程序員們樂壞了：反正錯誤處理程序不起作用，
我就不寫了，省了很多麻煩。
我不想誤導(dǎo)讀者，必須強調(diào)：不加錯誤處理將導(dǎo)致程序的質(zhì)量很差，千萬不可因小
失大。
void main(void)
{
float *p = NULL;
while(TRUE)
{
p = new float[1000000];
cout << “eat memory” << endl;
if(p==NULL)
exit(1);
}
}
示例7-9 試圖耗盡操作系統(tǒng)的內(nèi)存
7.10 malloc/free 的使用要點
函數(shù)malloc 的原型如下：
void * malloc(size_t size);
用malloc 申請一塊長度為length 的整數(shù)類型的內(nèi)存，程序如下：
int *p = (int *) malloc(sizeof(int) * length);
高質(zhì)量C++/C 編程指南，v 1.0
2001 Page 55 of 101
我們應(yīng)當(dāng)把注意力集中在兩個要素上：“類型轉(zhuǎn)換”和“sizeof”。
.. malloc 返回值的類型是void *，所以在調(diào)用malloc 時要顯式地進行類型轉(zhuǎn)換，將
void * 轉(zhuǎn)換成所需要的指針類型。
.. malloc 函數(shù)本身并不識別要申請的內(nèi)存是什么類型，它只關(guān)心內(nèi)存的總字節(jié)數(shù)。我
們通常記不住int, float 等數(shù)據(jù)類型的變量的確切字節(jié)數(shù)。例如int 變量在16 位系統(tǒng)
下是2 個字節(jié)，在32 位下是4 個字節(jié)；而float 變量在16 位系統(tǒng)下是4 個字節(jié)，在
32 位下也是4 個字節(jié)。最好用以下程序作一次測試：
cout << sizeof(char) << endl;
cout << sizeof(int) << endl;
cout << sizeof(unsigned int) << endl;
cout << sizeof(long) << endl;
cout << sizeof(unsigned long) << endl;
cout << sizeof(float) << endl;
cout << sizeof(double) << endl;
cout << sizeof(void *) << endl;
在malloc 的“()”中使用sizeof 運算符是良好的風(fēng)格，但要當(dāng)心有時我們會昏了
頭，寫出 p = malloc(sizeof(p))這樣的程序來。
.. 函數(shù)free 的原型如下：
void free( void * memblock );
為什么free 函數(shù)不象malloc 函數(shù)那樣復(fù)雜呢？這是因為指針p 的類型以及它所指
的內(nèi)存的容量事先都是知道的，語句free(p)能正確地釋放內(nèi)存。如果p 是NULL 指針，
那么free 對p 無論操作多少次都不會出問題。如果p 不是NULL 指針，那么free 對p
連續(xù)操作兩次就會導(dǎo)致程序運行錯誤。
7.11 new/delete 的使用要點
運算符new 使用起來要比函數(shù)malloc 簡單得多，例如：
int *p1 = (int *)malloc(sizeof(int) * length);
int *p2 = new int[length];
這是因為new 內(nèi)置了sizeof、類型轉(zhuǎn)換和類型安全檢查功能。對于非內(nèi)部數(shù)據(jù)類型
的對象而言，new 在創(chuàng)建動態(tài)對象的同時完成了初始化工作。如果對象有多個構(gòu)造函數(shù)，
那么new 的語句也可以有多種形式。例如
class Obj
{
public :
Obj(void); // 無參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)
Obj(int x); // 帶一個參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)
高質(zhì)量C++/C 編程指南，v 1.0
2001 Page 56 of 101
…
}
void Test(void)
{
Obj *a = new Obj;
Obj *b = new Obj(1); // 初值為1
…
delete a;
delete b;
}
如果用new 創(chuàng)建對象數(shù)組，那么只能使用對象的無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)。例如
Obj *objects = new Obj[100]; // 創(chuàng)建100 個動態(tài)對象
不能寫成
Obj *objects = new Obj[100](1);// 創(chuàng)建100 個動態(tài)對象的同時賦初值1
在用delete 釋放對象數(shù)組時，留意不要丟了符號‘[]’。例如
delete []objects; // 正確的用法
delete objects; // 錯誤的用法
后者相當(dāng)于delete objects[0]，漏掉了另外99 個對象。
7.12 一些心得體會
我認(rèn)識不少技術(shù)不錯的C++/C 程序員，很少有人能拍拍胸脯說通曉指針與內(nèi)存管理
（包括我自己）。我最初學(xué)習(xí)C 語言時特別怕指針，導(dǎo)致我開發(fā)第一個應(yīng)用軟件（約1
萬行C 代碼）時沒有使用一個指針，全用數(shù)組來頂替指針，實在蠢笨得過分。躲避指針
不是辦法，后來我改寫了這個軟件，代碼量縮小到原先的一半。
我的經(jīng)驗教訓(xùn)是：
（1）越是怕指針，就越要使用指針。不會正確使用指針，肯定算不上是合格的程序員。
（2）必須養(yǎng)成“使用調(diào)試器逐步跟蹤程序”的習(xí)慣，只有這樣才能發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)。